超伸缩的液体金属电极用于介电弹性体转换器和灵活电路
Wenpeng Zang1, Yuhao Wang1, Wenju Wu1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS nano
|December 28, 2023
概括
研究人员使用动态键和液态金属开发了用于介电弹性体传感器 (DET) 的先进电极. 这些电极提供高导电性,应变不敏感性和自我愈合,用于软机器人和能量采集应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 介电弹性体传感器 (DET) 对软机器人,能量收集和人机交互至关重要.
- 高性能 DET 需要具有出色导电性,抗应变不敏感性和适应性的电极.
研究的目的:
- 设计和开发具有增强性能的DETs的新型电极.
- 调查这些电极在能源采集,传感和执行方面的性能.
主要方法:
- 使用动态键交联超分子网络和液态金属制造电极 (Supra-LMNs).
- 电极导电性的表征,应变下的电阻变化,自愈能力和可回收性.
- 电极集成到介电弹性体发生器 (DEG),传感器 (DES) 和执行器 (DEA) 中.
主要成果:
- 实现了高导电性 (高达16000 S cm-1).
- 在1000%的压力下 (1.3倍增加) 显示了微不足道的抵抗变化.
- 在环境温度下表现出即时的自我愈合能力和快速可回收性.
- 在DEG应用中,电荷损耗减少了3个数量级.
- 启用了高度敏感的传感和复杂的执行.
结论:
- 开发的Supra-LMNs电极显著提高了DET性能.
- 这些电极适用于灵活的电子和软机器人和能量收集的先进应用.
- 简易制造方法对在柔性基板上打印电路具有吸引力.
